区域性地震安全性评价成果综合管理服务系统—以雄安新区为例

王虹宇, 张合

王虹宇,张合. 区域性地震安全性评价成果综合管理服务系统—以雄安新区为例[J]. 华北地震科学,2024, 42(2):14-17, 24. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2024.02.003.
引用本文: 王虹宇,张合. 区域性地震安全性评价成果综合管理服务系统—以雄安新区为例[J]. 华北地震科学,2024, 42(2):14-17, 24. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2024.02.003.
Wang Hongyu,Zhang He. Comprehensive Management Service System for Regional Seismic Safety Evaluation Results—Take Xiong'an as an example[J]. North China Earthquake Sciences,2024, 42(2):14-17, 24. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2024.02.003.
Citation: Wang Hongyu,Zhang He. Comprehensive Management Service System for Regional Seismic Safety Evaluation Results—Take Xiong'an as an example[J]. North China Earthquake Sciences,2024, 42(2):14-17, 24. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2024.02.003.

区域性地震安全性评价成果综合管理服务系统—以雄安新区为例

基金项目: 科技部重点研发雄安专项-雄安新区地下空间开发工程灾变智能防控技术专题
详细信息
    作者简介:

    王虹宇(1993—),女,河北石家庄人,助理工程师,主要从事震害防御、地震应急研究. E-mail:401842044@qq.com

    通讯作者:

    张合(1979—),男,河北石家庄人,高级工程师,主要从事震害防御、地震应急研究. E-mail:13673161551@163.com

  • 中图分类号: P315.99

Comprehensive Management Service System for Regional Seismic Safety Evaluation Results—Take Xiong'an as an example

  • 摘要:

    在充分调研地震安全性评价管理系统现状的基础上,结合河北省区域性地震安全性评价工作实际,对成果综合管理服务系统进行设计和研究,确定数据库构架、服务内容和形式,基于此建设雄安新区区域性地震安全性评价成果管理系统,系统构建合理的总体框架、数据库构成和创新内容,展示系统功能和社会服务相关内容,为地震管理部门及相关从业人员提供快速便捷的查询服务与决策支持,从而实现对雄安新区区域性地震安全性评价成果数据的有效综合管理。

    Abstract:

    Based on a thorough investigation of the current situation of the earthquake safety evaluation management system, combined with the actual work of regional earthquake safety evaluation in Hebei Province, the comprehensive management service system for results is designed and studied, and the database structure, service content, and form are determined. Based on this, a regional earthquake safety evaluation result management system for Xiong'an New Area is constructed, with a reasonable overall framework, database composition, and innovative content. The system functions and social service related content are displayed, providing fast and convenient query services and decision support for earthquake management departments and relevant practitioners, thereby achieving effective comprehensive management of regional earthquake safety evaluation result data in Xiong'an New Area.

  • 成果数据管理是当前地震安全性评价工作中必不可少的部分。工作数据的整理、储存和直观呈现,可为区域性地震安全性评价结果的使用和科学研究提供方便。区域性地震安全性评价数据的有效利用,对防震减灾工作亦有重要的意义。田勤虎等[1]采用GIS技术开展地震安全性评价数据管理,对数据管理系统框架进行了讨论;王斐斐等[2]采用地震应急数据和Oracle软件针对河南省地震安全性评价成果开发了管理平台,管理、推广成果和数据;赵俊兰等[3]通过对系统框架的研究,以Visual Basic为基础,结合地理信息软件开发了成果管理系统。2020—2022年雄安新区连续3年开展规划建设区区域性地震安全性评价工作,完成约330 km2规划建设区的区域性地震安全性评价,摸清了雄安新区重点区域及周边断层的分布和活动性,完成1000余个钻孔钻探工作,为多个重大项目提供服务,产生了一定的社会效益和经济效益。区域性地震安全性评价完成后,产生了大量的钻孔数据、试验数据和计算数据。为了更好地提供服务,我们开展了雄安新区区域性地震安全性评价成果综合管理服务系统建设的充分调研和筹划。

    本文基于区域性地震安全性评价成果数据管理现状,参考《区域性地震安全性评价工作大纲(试行)》和各省市区域性地震安全性评价(规范)技术细则,对雄安新区的区域性地震安全性评价成果管理系统进行研究和建设。

    系统设计采用B/S结构,SOA架构的设计理念,总体架构图见图1。操作终端使用浏览器和其他智能终端浏览器。系统框架主要分为基础层、开发平台和业务层。

    图  1  系统总体架构
    Figure  1.  Overall System Architecture

    基础层硬件涵盖服务器、磁盘阵列、相应网络和防火墙等。操作系统采用Windows Server,后台数据库采用Oracle,应用服务器后台环境为Apache Tomcat。

    开发平台主要包括机构管理、使用者管理、不同权限管理、数据流管理、报表引擎管理、相应参数管理、日志数据管理、数据接口管理。

    业务层主要由4个模块组成。资源查询模块根据多种组合条件,筛选出的数据在地图上标注显示。主要针对不同类型科技资源数据,研究地理经纬度标注方法,实现各种资源主体地理坐标的智能化自动化标注,使得科技资源应急管理信息系统使用更加便捷、更直观;信息统计模块:针对不同个体数据进行叠加汇总,显示到电子地图上,便于进行区域性比较和分析;专题分析模块利用现有的个体数据,基于数理统计中回归分析,建立数学模型,对潜在的知识进行挖掘;系统管理模块主要对系统中的用户、菜单、权限、词库进行管理。

    技术服务系统采用WebGIS技术开发,所有应用服务接口均可开放、可共享,地理地图采用天地图,空间数据库坐标系统采用2000大地坐标系。系统建设内容包括成果查询、地震动参数计算与查询、数据入库模块、系统运维等4个子系统[4-5]

    为了方便用户查询区域性地震安全性评价相关数据和结果,我们建设了成果查询子系统。主要功能包括地图浏览控制、基础数据展示、信息查询与输出。

    地图浏览控制:在浏览器上展示目标区及周边电子地图、卫星遥感影像图、地形晕渲图,支持放大、缩小、漫游等操作。

    基础数据展示:采用GIS地图或图件展示断层位置、断层产状、地震区、地震带等要素数据,查看地震基础数据。

    信息查询与输出:具有区域地震安全性评价成果查询输出功能,包括地层结构不同参数、不同超越概率水准基岩与地表地震动参数成果等。其支持GIS地图点击查看、条件筛选等方式进行信息查询,最终查询结果以图表结合等方式展示[6]

    本系统可以确定区域性地震安全性评价范围内任意一个场点相关信息和地震动参数。输入该点位置,即可查询该场点附近钻孔信息、场地类型和该点不同超越概率下的地震动参数,以及地标加速度时程等成果内容。系统可输出不同超越概率水准地震地质灾害评价结果数据表和分区图件。

    提供区域安全性评价成果数据导入与检查功能,包括对图件成果、空间数据、参数属性、文本数据等进行数据入库。

    为了保证各业务系统的协调运行、安全性及各类用户的统一管理,建立系统管理系统。

    菜单管理:使用管理员权限,可以对系统的菜单信息按需进行增删管理,并赋予其新的URL联接。

    日志管理:可记录系统中不同用户的任何操作,并记录于数据库中,管理员可以进行事件追溯和查询。

    根据《区域性地震安全性评价工作大纲(试行)》和河北省区域性地震安全性评价管理办法、实施细则的要求,结合系统的功能需求和数据类型特点,对数据库进行分结构、分类管理。

    系统的数据库结构主要包括图形数据、属性数据和空间数据。图形数据包括地震活动性分析图、地震构造图、断层分布图等,用于直观展示和分析地震相关信息。属性数据包括地震活动性分析参数、地震构造环境属性、断层勘察与活动性鉴定属性等,用于描述和标记地震相关特征。空间数据主要包括地震活动性分布、断层位置、地震动参数等地理位置和空间属性数据,用于地理信息的分析和查询[7]

    通过对数据进行合理的资源规划[8],将数据分为7类,并置于7个数据库中。每个数据库都有相应的数据表和字段,用于存储和管理特定类型的地震数据。

    地震活动性分析数据库:包括区域和近场区地震活动性分析相关数据,如区域地震活动性分析参数、地震活动性分布图、历史地震对场地的影响等。

    地震构造环境数据库:包括区域和近场区地震构造环境相关数据,如断层、褶皱、地层分布等地质构造数据。

    断层勘察与活动性鉴定数据库:包括目标区断层勘察和活动性鉴定相关数据,如断层分布、断层位移、地球物理探测成果等数据。

    地震工程地质条件数据库:包括目标区地震工程地质条件相关数据,如地质条件、工程地质参数、剪切波速等数据。

    各控制点地震危险性分析数据库:包括目标区各控制点地震危险性分析相关数据,如危险性分析结果、地震烈度、潜在震源区划分等数据。

    地震动参数确定数据库:包括目标区地震动参数确定相关数据,如地震动参数曲线、地震动加速度、地震动参数区划等数据。

    地震地质灾害初步评价数据库:包括目标区地震地质灾害初步评价相关数据,如地质灾害点分布、灾害概率、灾害等级等数据。

    数据库中的每个部分都由空间数据库和属性数据库组成,空间数据库用于存储地理空间数据,属性数据库用于存储数据的属性信息。通过索引机制连接空间数据库和属性数据库,实现数据的高效检索和利用。

    系统建设对于数据的功能发挥和利用具有重要意义。通过系统的建设,我们可以实现数据的便捷集中管理、查询、分析和展示,提高工作效率和数据利用价值。数据库的数据可视化展示和分析功能,可以为区域性地震安全性评价结果的使用和科学研究提供方便,并对防震减灾工作产生重要的影响,帮助用户更直观地理解和应用地震相关数据,为决策提供科学依据。

    基于以上内容开发了雄安新区区域性地震安全性评价成果综合管理系统,该系统可以实现成果数据存储、查看、管理和应用[9]

    1)系统主页面:首页主体部分为雄安地图,右下角为各图层图例;地图图层由钻孔、目标区、矢量数据测线、历史地震、小震分布、断层数据、区评数据库构成(图2)。

    图  2  系统主界面
    Figure  2.  System Main Interface

    2)查询:可以通过菜单选择查询地震活动性分析、地震构造环境、目标区断层勘察与活动性鉴定、目标区地震工程地质条件、地震危险性分析、目标区地震动参数确定、目标区地震地质灾害初步评价、设定场点地震动参数等内容。也可以点击某个钻孔查看钻孔所在位置的地震动参数[10]

    3)生成随意点的报告:用户通过输入项目名称、场地名称、工程类别、坐标值、分析半径以及场地类别信息后可查询范围内的钻孔信息以及工程场地地震动参数数据。点击“生成报告”按钮即可生成完整报告,服务区域性地震安全性评价范围内工程项目抗震设防等[11]

    本文将雄安新区区域性地震安全性评价成果数据进行整合与展示。该系统经过2年的运行,充分发挥了如下作用:①使得区域性地震安全性评价海量数据的管理和利用更加高效、便捷、精准,实现数据的可视化;②系统按照可提供服务的内容,划分了不同层级用户,可以为各类用户提供定制化服务,全面服务于政府、企业和公众等;③系统具备很高的扩展性,提供多种预留接口,方便与其他系统对接进行扩展服务。后期将继续开发手机端App,满足野外人员现场查询地震地质、工程地质、抗震设防等信息的需求。系统建设初期仅仅考虑了成果对外服务,未考虑项目抗震设防管理,下一步将对系统进行升级,增加抗震设防管理的相关模块。

  • 图  1   系统总体架构

    Figure  1.   Overall System Architecture

    图  2   系统主界面

    Figure  2.   System Main Interface

  • [1] 田勤虎,李晓聪,魏电信. 基于GIS的地震安全性评价数据管理的研究[J]. 陕西地质,2010,28(2):111-115.
    [2] 王斐斐,孙杰,赵显刚,等. 基于GIS的地震安全性评价成果管理系统建设[J]. 内陆地震,2019,33(1):33-40.
    [3] 翟正宏. 地震安全性评价成果分析管理系统的设计与实现[D]. 济南:山东大学,2013.
    [4] 王金艳,史燕,侯莹. 基于GIS建立江苏省地震安全性评价数据库[C]. 第九届全国防震减灾工程学术研讨会论文集,2016.
    [5] 纪静,杨绪连,刘芳. 地震安全性评价数据库管理系统建立与应用[J]. 中国科技成果,2012(17):3.
    [6] 黄天洲,卢晓杰,汤永生. 福建省地震安全性评价与抗震设防要求信息系统设计[J]. 福建地震,2006(增刊1):5.
    [7] 赵俊兰,王磊. 基于GIS的工程场地地震安全性分析系统数据库的设计与实现[J]. 建筑技术,2017,48(7):3.
    [8] 罗琼,黄魏. 基于MapInfo的西江千户苗寨旅游资源空间数据库研究[J]. 凯里学院学报,2017,35(6):95-97. doi: 10.3969/j.issn.1673-9329.2017.06.24
    [9] 李君轶,马耀峰. 基于GIS的区域旅游规划与管理信息系统设计[J]. 陕西师范大学学报:自然科学版,2002(2):115-120.
    [10] 杨金梁. 基于MapInfo的城市公交信息查询系统研究与实现[D]. 济南:山东科技大学,2008.
    [11] 张合, 吕国军, 孙丽娜. 邢台市重要建筑中砖混结构震害预测[J]. 华北地震科学, 2017, 35(01): 73-77.
  • 期刊类型引用(1)

    1. 赵志远,冯向东,王晓山,吕国军. 区域性地震安全性评价技术服务系统软件设计. 华北地震科学. 2024(04): 21-25 . 本站查看

    其他类型引用(0)

图(2)
计量
  • 文章访问数:  46
  • HTML全文浏览量:  15
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 1
出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-27
  • 网络出版日期:  2024-05-19
  • 刊出日期:  2024-04-01

目录

/

返回文章
返回